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Incidence du processus de vieillissement et des traits d'histoire de vie sur l'évolution de l'ADN mitochondrial chez les bivalves

Levivier, Aurore (2016). Incidence du processus de vieillissement et des traits d'histoire de vie sur l'évolution de l'ADN mitochondrial chez les bivalves. Mémoire. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Département de biologie, chimie et géographie, 163 p.

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Résumé

RÉSUMÉ: Les bivalves sont de bons modèles biologiques pour l’étude du vieillissement cellulaire en raison de leurs grandes variations de longévités. L’objectif principal de la maîtrise était de comprendre le mode d’évolution de l’ADN mitochondrial (ADNmt) en lien avec le vieillissement cellulaire chez les bivalves. Pour répondre à cet objectif, deux études ont été réalisées. La première étude a permis de décrire les génomes mitochondriaux de neuf espèces de la sous-classe des Heterodonta, de reconstituer la phylogénie des Heterodonta et d’étudier la répartition génétique de l’espèce Arctica islandica. La deuxième étude a permis d’étudier le mode d’évolution de l’ADNmt par rapport à trois traits d’histoire de vie (longévité, temps de génération et température maximale létale). La composition des génomes mitochondriaux des neuf espèces d’Heterodonta correspond à celle retrouvée généralement chez les animaux : 13 gènes codant pour les protéines, 2 gènes ribonucléiques ribosomiques et 22 gènes ribonucléiques de transfert ; même si quelques particularités propres aux bivalves ont été observées (duplication du gène COX2, addition de gènes tRNA-Met, absence du gène ATP8 et configuration du gène CYTB en deux cadres de lecture). Les phylogénies des Heterodonta réalisées à partir de la concaténation des séquences nucléotidiques de 12 gènes mitochondriaux codant pour les protéines ont permis de confirmer les précédentes phylogénies et d’établir une relation de parenté solide entre les espèces Arctica islandica et Corbicula fluminea. L’étude sur la répartition génétique de l’espèce Arctica islandica montre que la population du golfe du Saint-Laurent est génétiquement plus proche de la population de la mer Baltique, que des populations de la mer du Nord et d’Islande. Le vieillissement, représenté par la longévité dans la deuxième étude, est expliqué à 68% par le temps de génération et à 22% par la température. Le taux de substitution synonyme est expliqué en partie (entre 9 et 30%) par la longévité. Les autres traits d’histoire de vie étudiés (temps de génération et température maximale létale) n’influencent pas l’évolution de l’ADNmt chez les bivalves. Nous présentons ici, la première étude sur l’impacte de la longévité sur le mode d’évolution de l’ADNmt chez des invertébrés. -- Mot(s) clé(s) en français : vieillissement, génome mitochondrial, bivalve, phylogénie Bayésienne, évolution des traits d'histoire de vie, taux de substitution, Arctica islandica. -- ABSTRACT: Bivalves are good model for studying evolutionary processes related to aging as they exhibit great variations in longevities among species. The aim of this Master was to understand how mitochondrial DNA (mtDNA) has evolved in relation to aging in bivalves. Two studies were performed to answer this question. The first chapter examines the description of the mitochondrial genomes of nine species of the subclass Heterodonta, provides a new Heterodonta phylogeny, and examines intraspecific variation in Arctica islandica using the full mitochondria genomes. The second study focus on the evolution of mtDNA relative to three life-history traits (longevity, generation time, and maximum lethal temperature). Mitochondrial genome cartography for the nine Heterodonta species corresponds to what is generally found in animals: 13 protein-coding genes, 2 ribosomal RNA genes and 22 transfer RNA genes. Some characters specific to bivalves were observed (duplication of COX2 gene, addition of tRNA-Met genes, lack of ATP8 gene and two reading frames for CYTB gene). Heterodonta phylogenies performed from the concatenation of 12 protein-coding genes nucleotide sequences confirmed previous phylogenies and established a strong relationship between the species Arctica islandica and Corbicula fluminea. Results on genetics repartition of Arctica islandica showed that the population from the Gulf of St. Lawrence was genetically closer to Baltic Sea population than to populations from the North Sea and Iceland. Aging, represented by longevity in the second chapter, was explained by generation time (68%) and by temperature (22%). The synonymous substitution rate is explained in part (between 9 and 30%) by longevity. Other life history traits studied (generation time and maximum lethal temperature) did not influence mtDNA evolution in bivalves. We present here, the first study on the evolution of mtDNA relative to longevity in invertebrates. -- Mot(s) clé(s) en anglais : aging, mitochondrial genome, bivalve, Bayesian phylogeny, life-history evolution, substitution rates, Arctica islandica.

Type de document: Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Blier, Pierre
Co-directeur(s) de mémoire/thèse: Dufresne, France
Informations complémentaires: Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en océanographie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences.
Mots-clés: Bivalve Vieillissement Cellulaire Adn Genome Mitochondrie Adnmt Trait Histoire Vie
Départements et unités départementales: Département de biologie, chimie et géographie > Biologie
Déposé par: DIUQAR UQAR
Date de dépôt: 20 avr. 2017 18:50
Dernière modification: 20 avr. 2017 18:50
URI: http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/1182

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